Добрый день, друзья. Как создать 3D модель? К сожалению, не все 3D-модели подходят для 3D-печати. В то время как, например, для виртуальных приложений этого вполне достаточно, если 3Д-модель визуально впечатляет, для 3D-печати необходимо соответствовать определенным критериям. Конечно, это включает в себя то, что форма и (в случае цветной 3Д-печати) цвет определены, но есть и другие критерии, которые имеют решающее значение. Например, для 3D-печати также важно, чтобы ориентация граней («нормалей») была четко определена. Я собрал для вас наиболее важные критерии дизайна. Более подробно про создание 3D моделей можно узнать по ссылке: https://3d-model.org/.
1. Соединение краев
Две смежные поверхности необязательно образуют сетку линий сетки. Для ваших 3D-моделей нужно убедиться, что края полностью соединены друг с другом, чтобы они образовывали «общую» сетку линий сетки, а не две отдельные друг от друга. Это можно легко проиллюстрировать, переместив угол – если это замкнутый край, обе грани будут двигаться, в случае несвязанных краев будет двигаться только одна грань (см. Рисунок).
 Соединены ли края? |  Края не соединяются. |  Края соединены. |
2. Закрытый объем – ‘Водонепроницаемый’
Можно печатать только объемы, а не отдельные поверхности (т.е. должна быть задана определенная толщина стенки). В своей 3Д-модели выдавите грани или объедините несколько граней в одно твердое тело. Они должны быть полностью закрыты, то есть в них не должно быть никаких отверстий (т. е. отсутствующих многоугольников). Последнее может произойти «случайно» в некоторых программах с некоторыми операциями, например, с логическими операциями.
Ориентация граней также важна, например, если одна грань в сетке линий сетки («сетка») имеет перевернутую ориентацию («нормаль»), это будет иметь тот же эффект, что и зазор.
В большинстве 3D-программ внутренняя и внешняя сторона разграничиваются по цвету, например, в Blender (в зависимости от настроек) внешняя сторона серая, а внутренняя — темно-синяя. С помощью Blender вы можете проверить, является ли ваша модель водонепроницаемой, просто используйте инструмент «Твердая проверка» в панели инструментов 3D-печати.
 Разрыв в сетке линий сетки |  Перевернутые нормали |  Водонепроницаемый |
3. Избегайте многообразия
Каждое ребро может соединять только две грани. Представьте, что у вас есть два куба одинакового размера, и сдвиньте их так, чтобы они лежали прямо край к краю. Если края отделены друг от друга, то это два отдельных твердых тела. Однако, если это один и тот же край, то край будет соединять 4 грани. Такая конструкция была бы непечатаемой, и поэтому ее следует избегать.
 3 грани соединены (не работает) |  Только 2 грани соединены (работает) |  Как здесь себя вести? |  4 грани соединены (не работает) |  Только 2 грани соединены (работает) |
4. Лишние объемы
Такие операции, как масштабирование 3D-модели или такие технологии, как 3D-сканирование, иногда приводят к образованию лишних объемов (называемых оболочками второго порядка). Это частично «бесполезные» конструкции, которые часто свободно лежат в пространстве и не причиняют очевидного вреда. Однако, такие конструкции вполне могут поставить под угрозу процесс 3Д-печати.
Например, если белый цвет создает дополнительную структуру внутри полости, то он может закрывать отверстия, предназначенные для извлечения материала («выходные отверстия»), что часто приводит к значительному увеличению затрат. Кроме того, лишние конструкции могут быть заменены другими моделями или конструкциями соответственно. Структуры фактической модели при печати объединяются, что делает модель непригодной для использования. Поэтому, перед печатью лучше всего очистить эту модель от всех лишних структур.
5. Сталкивающиеся треугольники
Пересекаются ли треугольники таким образом, что это может вызвать трудности в некоторых процессах печати? Хотя это обычно не вызывает проблем при порошковой печати, это может вызвать осложнения при FDM. Оптимально при 3D-проектировании полностью избегать столкновений полигонов. К сожалению, в некоторых процедурах 3D-сканирования часто возникают коллизии, и в случае сомнений их необходимо устранить вручную.
6. Перекрывающиеся треугольники
Если в вашей 3D-модели несколько треугольников находятся в одном и том же месте, это называется перекрывающимися многоугольниками. В частности, в процессе SLA это может привести к нарушениям, поскольку соответствующие участки подвергаются многократной экспозиции, что часто можно увидеть на готовом отпечатке.
7. Особенности цветной 3D-печати
Для полноцветной 3D-печати нам также понадобится соответствующая информация о цвете или текстурах (если требуется многоцветие) в дополнение к 3Д-модели, пригодной для печати. Файлов STL для этого недостаточно, потому что они не содержат информации о цвете. Форматы файлов, такие как OBJ, 3MF или VRML, передают информацию о цвете и, следовательно, необходимы для цветной 3D-печати. Если у вас все еще есть вопросы или вы не уверены, что с вашей моделью все в порядке, просто загрузите ее.
Я надеюсь, вы теперь имеете представление, как создать 3D модель? Если нет, то переходим по ссылочке в верхнем абзаце, и уточняем нюансы. Успехов в проектировании!
С уважением, Андрей Зимин 29.01.2023
